Wyświetlacz LED z matrycą punktową: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

W tym projekcie ponownie użyjesz dwóch zestawów rejestrów przesuwnych. Zostaną one połączone z wierszami i kolumnami wyświetlacza z matrycą punktową. Następnie pokażesz na ekranie prosty obiekt lub duszka i go ożywisz. Głównym celem tego projektu jest pokazanie, jak działa wyświetlacz z matrycą punktową i wprowadzenie koncepcji multipleksacji, ponieważ jest to nieoceniona umiejętność.

Krok 1: Rzeczy wymagane

do tego projektu będziesz potrzebować -: 1. 1 matryca LED 2. 8 rezystorów 1 k ohm 3. 8 557 tranzystorów 4. 1 ULN2803 IC 5 Arduino 6. 2 74HC595 rejestr przesuwny 7. 2 Chlebak 8. Podłączanie przewodów

Krok 2: Praca

Jednostki z matrycą punktową są zazwyczaj wyposażone w matryce LED 5x7 lub 8x8. Diody LED są okablowane w matrycy w taki sposób, że anoda lub katoda każdej diody LED jest wspólna w każdym rzędzie. Innymi słowy, w jednostce z matrycą punktową ze wspólną anodą LED, każdy rząd diod LED miałby wszystkie swoje anody z tego rzędu połączone ze sobą. Katody diod LED byłyby połączone razem w każdej kolumnie. Powód tego stanie się wkrótce oczywisty. Typowa jednokolorowa jednostka z matrycą punktową 8x8 będzie miała 16 pinów, 8 dla każdego rzędu i 8 dla każdej kolumny. Powodem, dla którego wszystkie rzędy i kolumny są połączone ze sobą, jest zminimalizowanie liczby wymaganych pinów. Gdyby tak nie było, jednokolorowa jednostka matrycowa 8x8 wymagałaby 65 pinów, po jednym dla każdej diody LED i wspólnej anody lub złącza katodowego. Aby połączyć ze sobą rzędy i kolumny, potrzeba tylko 16 pinów. Jednak teraz stanowi to problem, jeśli chcesz, aby konkretna dioda LED świeciła w określonej pozycji. Jeśli, na przykład, masz wspólną anodę i chciałbyś zapalić diodę LED w pozycji X, Y 5, 3 (5. kolumna, 3. rząd), wtedy przyłożyłbyś prąd do 3. rzędu i uziemił pin 5. kolumny. Zaświeci się dioda LED w piątej kolumnie i trzecim rzędzie. Teraz wyobraźmy sobie, że chcesz również zapalić diodę LED w kolumnie 3, rzędzie 6. Więc przykładasz prąd do szóstego rzędu i uziemiasz pin trzeciej kolumny. Dioda LED w kolumnie 3, rząd 6 teraz świeci. Ale poczekaj… diody w kolumnie 3, rzędzie 6 i kolumnie 5, rzędzie 6 również się zaświeciły. Dzieje się tak, ponieważ podłączasz zasilanie do rzędu 3 i 6 oraz uziemienia kolumn 3 i 5. Nie możesz wyłączyć niechcianych diod LED bez wyłączania tych, które chcesz włączyć. Wygląda na to, że nie ma sposobu, aby zapalić tylko dwie wymagane diody LED z rzędami i kolumnami połączonymi ze sobą, tak jak są. Jedynym sposobem, aby to zadziałało, byłoby posiadanie oddzielnego wyprowadzenia dla każdej diody LED, co oznaczałoby, że liczba pinów wzrosłaby z 16 do 65. 65-pinowa jednostka z matrycą punktową byłaby bardzo trudna do podłączenia i sterowania, ponieważ byłaby potrzebna mikrokontroler z co najmniej 64 wyjściami cyfrowymi. Czy istnieje sposób na obejście tego problemu? Tak, jest i nazywa się to multipleksowaniem (lub muxingiem). Multipleksowanie to technika włączania jednego wiersza wyświetlacza na raz. Wybierając kolumnę zawierającą wiersz zawierający diodę LED, która ma być zapalona, a następnie włączając zasilanie tego wiersza (lub odwrotnie w przypadku zwykłych wyświetlaczy katodowych), wybrane diody LED w tym rzędzie zaświecą się. Ten rząd jest następnie wyłączany i włączany jest następny rząd, ponownie z wybranymi odpowiednimi kolumnami, a diody LED w drugim rzędzie zaświecą się. Powtarzaj z każdym rzędem, aż dojdziesz do dołu, a następnie zacznij ponownie od góry. Jeśli zostanie to zrobione wystarczająco szybko (przy ponad 100 Hz lub 100 razy na sekundę), zjawisko utrzymywania się widzenia (gdzie powidok pozostaje na siatkówce przez około 1/25 sekundy) będzie oznaczać, że wyświetlacz być stabilne, nawet jeśli każdy rząd jest kolejno włączany i wyłączany. Dzięki tej technice można ominąć problem wyświetlania poszczególnych diod LED bez świecenia innych diod LED w tej samej kolumnie lub rzędzie. Skanując wiersze i podświetlając odpowiednie diody LED w każdej kolumnie tego rzędu i robiąc to bardzo szybko (ponad 100 Hz), ludzkie oko będzie postrzegać obraz jako stały, a obraz serca będzie rozpoznawalny we wzorze diody LED. Używasz tej techniki multipleksowania w kodzie projektu. W ten sposób masz wyświetlać animację serca bez wyświetlania dodatkowych diod LED.

Krok 3:

musisz obliczyć wartość rezystorów, których możesz użyć. Najpierw powinieneś uzyskać specyfikacje swoich diod LED, powinieneś znać ich napięcie przewodzenia i prąd przewodzenia, możesz uzyskać te informacje z arkusza danych. Obwód działa na 5 V, więc napięcie źródła wynosi 5 V, które można uzyskać z adaptera 5 V. Pobierz oryginalny plik, aby lepiej zobaczyć schematy. (naciśnij ikonę „i” w lewym górnym rogu obrazu)

Krok 4: Sprawienie, by to zadziałało

Zrobiłem program wyświetlający zdania z monitora szeregowego arduino na matrycy, mój kod jest bardzo prosty. Zrobiłem aplikację na Androida do robienia czcionki do wyświetlacza. Odwiedź następującą stronę, aby zainstalować aplikację

Krok 5: Wszystko gotowe !!!!!!!

Gratulacje Twoja matryca led 8x8 jest gotowa. Możesz wyświetlić wszystko, co chcesz. Teraz możesz się tym bawić i tworzyć matryce led 8x8 ręcznie lutując matryce Led lub 16x8 i tak dalej !!!!!!